燃烧学讲义（11液体燃烧）.docVIP

错误！未找到图形项目表。 绪论 燃料 燃料的燃烧计算 输运现象[5][7][10] 输运什么呢？质量、动量、能量。The subject of transport phenomena includes three closely 化学动力学基础 燃烧学基本方程 任何一门成熟的学科都有它自己的数学模型体系，它能够在数学上描述这门学科所涉及的所有特征。人们通过解方程就可以预测这门学科所涉及的所有现象，比如在天体力学中通过解经典力学方程，就能确定行星（如海王星）的轨道；在分子物理中通过解薛定谔方程，就可以确定分子光谱。 这章介绍燃烧学基本方程。它是在流体力学方程基础上得到的。The dynamics and thermodynamics of a chemically reacting flow are governed by the conservation laws of mass, momentum, energy, and the concentration of the individual species. In this chapter, we shall first present a derivation of these conservation equations based on control volume considerations. 预混可燃气着火理论 层流预混可燃气火焰传播理论 非预混燃烧 火焰稳定 这一章与第6章的着火相对，考虑熄火问题。 湍流燃烧 液体燃料燃烧 19世纪末20世纪初，内燃机的发明使液体燃料开始得到大规模应用，人们才开始对液体燃料的燃烧机理、燃烧过程进行研究。 In many combustion applications the fuel is originally present as either liquid or solid. 液体燃料的燃烧很大程度上取决于其蒸发与扩散速度，而蒸发速度与热交换情况、物性以及表面积有关。1mm液滴，燃尽时间约为1s；若雾化成10微米颗粒，表面积增大100倍，燃烬时间仅为10-4 s。液体燃料需要先雾化后燃烧。In order to facilitate mixing and the overall burning rate, the condensed fuel is frequently first atomized or pulverized, and then sprayed or dispersed in the combustion chamber. Consequently, in these devices combustion actually takes place in a two-phase medium, consisting of the dispersed fuel droplets or particles in a primarily oxidizing gas. A description of two-phase combustion consists of three components, namely the gasification and dynamics of individual and groups of droplets (or particles); a statistical characterization of the spray; and the collective interaction of these droplets with the bulk gaseous medium through the description of the two-phase flow in terms of heat, mass, and momentum transfer. 相对静止气流中液滴蒸发与燃烧 液雾颗粒从喷嘴喷射出来，与空气之间具有很大的相对速度，但是经过一段距离之后由于摩擦效应会逐渐滞慢下来，此时相对速度几乎消失。具有相对速度的一段叫做“动力段”，在该段液滴完成受热升温，一般对于10～40微米的液滴这段时间仅为千分之几秒。没有相对速度的称为“静力段”，蒸发汽化、燃烧过程在该段完成。由于该段相对速度很小，理论分析时，一般简化为球形液滴在静止气流中的燃烧过程。 早期人们认为液体燃料的燃烧仅仅发生在液体的表面，是燃料分子与氧分子在燃料表面进行的化学反应。但实际情况是，液体燃料的燃烧是在蒸汽状态下的燃烧：由于液体燃料的汽化温度比着火温度低得多，因此在着火之前已经蒸发汽化，所以液体燃料燃烧实质上是油气与空气的燃烧反应。因此蒸发过程对于液体燃料的燃烧起着决定性